電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制策略研究畢業(yè)論文-閱讀頁
2025-07-12 15:21本頁面
【正文】 壓矢量為零，定子磁鏈不會(huì)正常運(yùn)行，而是停止不工作，此時(shí)的轉(zhuǎn)矩下降。反之，根據(jù)第三章敘述的電壓矢量對(duì)磁鏈?zhǔn)噶康挠绊?，?huì)使電機(jī)的磁鏈?zhǔn)噶坷@六個(gè)電壓矢量的方向走折線并且會(huì)逼近圓形軌跡，如圖 所示；如此看來，變頻器的各相電流也就可以近似看作是正弦電流。（1）磁鏈的分區(qū)與滯環(huán)調(diào)節(jié)假如要使定子磁鏈的運(yùn)動(dòng)軌跡達(dá)到近似為圓形軌跡的效果，應(yīng)該第一時(shí)間確定出定子磁鏈的幅值范圍 ，利用定子磁鏈的幅值范圍可得到兩個(gè)實(shí)線的同心圓，而????s對(duì)磁鏈控制的目的就是使定子磁鏈的軌跡在兩個(gè)實(shí)線同心圓共同確定的范圍之內(nèi)，見蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 。當(dāng)定子磁鏈以正向旋轉(zhuǎn)且處于表中 S1 區(qū)間時(shí)，采用 u6(110)和 u2(010) 這兩種電壓矢量來控制定子磁鏈的幅值。當(dāng)定子磁鏈處于其他區(qū)時(shí)，電壓矢量的選取方式類似 [7]。將定子磁鏈幅值計(jì)算值 與定子磁鏈幅值給定值 對(duì)比，并s?*s?將得到的比較結(jié)果 ，送入滯環(huán)控制器，當(dāng) 時(shí)，滯環(huán)控制器輸)(*s???? ???出 =0，而當(dāng) 再次到達(dá)閥值 ，且 時(shí)，控制器保持不變，輸出值Q??????仍為“0” ，只有當(dāng) 到達(dá) 時(shí)，控制器輸出 =1。01???*s?+Q?Q?s?s?? 定子磁鏈的滯環(huán)調(diào)節(jié)器（2）轉(zhuǎn)矩滯環(huán)調(diào)節(jié)與電壓開關(guān)矢量選擇表的建立蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 m2??T+TT QT?01 m?m?? 1TQ? 轉(zhuǎn)矩滯環(huán)調(diào)節(jié)器此處的轉(zhuǎn)矩滯環(huán)調(diào)節(jié)器采用雙滯環(huán)調(diào)節(jié)器，雙滯環(huán)調(diào)節(jié)器的輸入值為 T?，輸出為圖中的 TQ，轉(zhuǎn)矩滯環(huán)調(diào)節(jié)器的工作原理如上圖 ，設(shè)置滯環(huán)寬度為 m?，而 TQ 由T?判斷，當(dāng) m???時(shí)， TQ=1，當(dāng) mT????時(shí)，TQ=1，當(dāng) =0 時(shí)，TQ=0。 異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)的開關(guān)變換狀態(tài)轉(zhuǎn) 向扇區(qū)Q? T扇區(qū) 1 扇區(qū) 2 扇區(qū) 3 扇區(qū) 4 扇區(qū) 5 扇區(qū) 6?)0(5u)(4)10(6u)(2)10(3u)(77701?1623154T)()(5)(4)(6)(2)(30?Qu170u70u17逆向（R=1順時(shí)針） ?2354061)(6)(2)(3)1()(5)(4T707070??5u146u23u1Q)(2)(3)(1)(5)(4)(60701707正向（R=0逆時(shí)針） ?1T54623蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 4 基于 MATLAB/SIMULINK 的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真MATLAB 具有很強(qiáng)的矩陣運(yùn)算和繪圖能力，仿真環(huán)境簡(jiǎn)單，已較為廣泛的被工業(yè)領(lǐng)域所應(yīng)用。 六邊形磁鏈的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)建模與仿真 主要子模塊建模（1）3/2 變換模塊2beat1alfSubtract1SubtractProduct3Product2Product1ProductsqrtMathFunction3sqrtMathFunction2sqrtMathFunction1sqrtMathFunctionGain1Gain2/3Constant43/4Constant33/4Constant20Constant12/3Constant1abc圖 3/2 變換模塊3/2 轉(zhuǎn)換矩陣如公式 。 ?????????????????CBAii 2301 i32?? （）（2）定子磁鏈計(jì)算模塊定子磁鏈模塊采用 ui 模型。蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 2mag_s_beat1mag_s_alfSubtract1SubtractCRsProduct1Product1sIntegrator11sIntegrator4i_s_beat3i_s_alf2u_s_beat1u_s_alf圖 定子磁鏈計(jì)算子模塊（3）理想逆變器模型的建立根據(jù)第三章搭建的逆變器數(shù)學(xué)模型，可以建立理想逆變器的子模塊，如圖 所示。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置如下：電動(dòng)機(jī)類型選擇鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，額定功率參數(shù)設(shè)定為，額定轉(zhuǎn)速參數(shù)設(shè)定為為 1440r/min，額定頻率參數(shù)設(shè)置為 50HZ；逆變器直流電源 E 取 100V。m。m。仿真結(jié)果如下：蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 0 1001020304050時(shí)時(shí)時(shí)s時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)A時(shí) 圖 a 相電流 0 )(Wbs。??圖 定子磁鏈軌跡蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 電壓（V）時(shí)間 （ s ）0 604020020406080 圖 定子 a 相電壓時(shí)間 （ s ）電磁轉(zhuǎn)矩Te (N ?m）0 24681012圖 電磁轉(zhuǎn)矩蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 0 0102030405060時(shí)時(shí)時(shí)s時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)r/min時(shí)圖 電機(jī)轉(zhuǎn)速可見，在電機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(shí)，計(jì)算誤差較大，造成磁鏈軌跡畸變得比較厲害。電機(jī)定子 a 相電流在啟動(dòng)時(shí)較大，隨著轉(zhuǎn)速的逐漸上升，電流也逐步接近正弦。m，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)。1TQSwitchRelay1Relay1T*t圖 轉(zhuǎn)矩雙滯環(huán)比較器（2）定子磁鏈幅值計(jì)算與扇區(qū)判斷模塊利用復(fù)數(shù)模塊計(jì)算磁鏈的幅值，并利用查表模塊得出定子磁鏈所處的扇區(qū)，如圖。1Sabc[1。1]u7[1。0]u6[1。1]u5[1。0]u4[0。1]u3[0。0]u2[0。1]u1[0。0]u0Table 4Table 3Table 2Table 1MultiportSwitch1MultiportSwitchMemoryLookupTable (2D)1Constant Add4Location_N3Torque_Q2Flux_Q1R_direction圖 電壓矢量選擇模塊 近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制原理的仿真MATLAB/Simulink 平臺(tái)下搭建的近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型參見附錄 B。磁鏈容差設(shè)為，轉(zhuǎn)矩容差設(shè)為 1 N設(shè)定轉(zhuǎn)矩為 10 N仿真時(shí)間設(shè)置為 。??)(Wbs。當(dāng)磁鏈達(dá)到一定幅值后，按照?qǐng)A形磁鏈控制的電壓矢量選擇表進(jìn)行控制。并且，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，定子瞬時(shí)電流較大。在 后，電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)矩 10N 兩種控制方法的比較分析由以上仿真實(shí)驗(yàn)可知，六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有如下所述的特點(diǎn)：(1) 六邊形磁鏈的控制方法簡(jiǎn)單，進(jìn)行控制時(shí)只需要進(jìn)行兩種調(diào)節(jié)，通過電壓空間矢量控制磁鏈?zhǔn)蛊淠軌蜓刂呅诬壽E運(yùn)動(dòng)：蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 (2) 在六邊形磁鏈控制中，每個(gè)區(qū)段只根據(jù)有效電壓矢量和零電壓矢量通過判斷即可；(3) 功率器件的開關(guān)次數(shù)較少，因此減少了功率器件的損耗：(4) 在六邊形控制方法下，電流和轉(zhuǎn)矩將產(chǎn)生較大的脈動(dòng)。蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 結(jié) 論從整個(gè)國(guó)際市場(chǎng)來看，電動(dòng)汽車很受現(xiàn)代人們的歡迎，電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分作為電動(dòng)汽車的主要研究?jī)?nèi)容，如本論文所述，通過對(duì)四種電機(jī)的比較，選取異步電動(dòng)機(jī)作為本文電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)研究對(duì)象，選用直接轉(zhuǎn)矩控制作為電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制策略，對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)仔細(xì)說明，并在 MATLAB/Simulink 平臺(tái)下進(jìn)行相應(yīng)需要的建模。此論文所涉及到的研究?jī)?nèi)容有以下三點(diǎn)：（1）通過分析并且比較多種電機(jī)及其相應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制策略的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，同時(shí)考慮電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特殊要求，選擇直接轉(zhuǎn)矩控制方法作為本文所研究的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制策略。（3）在 MATLAB/Simulink 平臺(tái)下，分別對(duì)六邊形磁鏈軌跡直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)和近似圓形磁鏈軌跡直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行建模以及仿真，最后通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制策略的可行性。這四年里所有的收獲都來自老師的指導(dǎo)和教誨，正是老師們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活上無微不至的關(guān)懷，使我充實(shí)而快樂的渡過了我的本科學(xué)習(xí)階段。最后，感謝我的同學(xué)、家人在各個(gè)方面對(duì)我的大力支持
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